Composites für den wirtschaftlichen Leichtbau

Materialien und Technologien für Auto, Bau, Elektronik und Windkraft / Covestro auf der JEC World Composites Fachmesse 2017 in Paris

(PresseBox) (Leverkusen, ) Faserverbundwerkstoffe zeichnen sich durch ein geringes Gewicht und hohe Festigkeit aus. Die Kombination dieser Eigenschaften eröffnet ihnen vielseitige Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Anwendungen, auch als Ersatz für herkömmliche Werkstoffe wie Metall oder Holz. Auf der Composite-Fachmesse JEC World vom 14. bis 16. März 2017 präsentiert Covestro in Halle 5A am Stand Nr. L9 Materiallösungen und Technologien für die Auto-, Elektronik- und Bauindustrie sowie zur Erzeugung erneuerbarer Energie. Die im Folgenden vorgestellten Entwicklungen basieren auf seinem umfangreichen Produkt- und Prozesstechnik-Knowhow für Composites.

Auf der Suche nach einem Matrixmaterial mit sehr guter UV-, Bewitterungs- und Chemikalienbeständigkeit hat das Unternehmen ein neues Polyurethansystem entwickelt und damit bisherige Grenzen überwunden. Desmocomp® basiert auf aliphatischen Isocyanaten und ist aufgrund dieser Eigenschaften für Außenanwendungen bestens geeignet. Für diese Entwicklung wird Covestro auf der Messe zum „Composite Champion“ gekürt und erhält einen der begehrten JEC Innovation Awards.

Leichtgewichtige Fahrzeugkomponenten
Der neue Matrixwerkstoff kann äußerst kostengünstig verarbeitet werden. Als besonders vorteilhaft erweisen sich dabei die sehr lange Topfzeit und anschließende schnelle Aushärtung des Produkts. Mit den genannten Vorteilen eignet sich Desmocomp® hervorragend für den Einsatz in Außenanwendungen. Ein aktuelles Beispiel sind bewitterungsstabile glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe, die der Entwicklungspartner Sortimo International GmbH kürzlich als Bauteile für Prototypen seiner sogenannten ‚System-Unit‘, einer Ausstattungskomponente für leichte Nutzfahrzeuge, vorgestellt hat.

Gemeinsam mit namhaften Partnern aus der Autoindustrie hat Covestro noch ein weiteres Polyurethan-Matrixsystem entwickelt, das zur Baydur® Reihe gehört. Der besondere Vorteil gegenüber vergleichbaren Harzsystemen ist die dreifach erhöhte Energieaufnahme der Carbonfaser-Composites. Im Falle eines Autounfalls bietet der Werkstoff somit ein Höchstmaß an Sicherheit für die Insassen.

Erste Prototypen wurden bei Materialprüfungen sehr positiv bewertet. Die Fertigung der Teile erfolgt effizient mit Hilfe des modernen Hochdruck-Harzinjektionsverfahrens (High Pressure Resin Transfer Molding, HP-RTM). Die Zykluszeiten liegen bei nur wenigen Minuten.

Prepregs für den wirtschaftlichen Leichtbau
Mit einem neuen Baydur® Gießharzsystem ist es Covestro erstmals gelungen, lagerfähige Polyurethan-Prepregs im industriellen Maßstab zu produzieren und zu verarbeiten. Sie sind eine wirtschaftliche Alternative zu Epoxid-Prepregs, weil sie bei deutlich geringeren Produktionskosten Bauteile mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften ergeben.
Bei dem zweistufigen Prozess werden Glasfasern mit dem Reaktionsharz getränkt und dann mittels Wärme konditioniert, in einen stabilen, nicht ausreagierten Zustand überführt und mit Hilfe von Trennfolien auf Rollen gewickelt. Nach der Lagerung erfolgt die eigentliche Bauteilherstellung. Weitere Vorteile gegenüber Epoxidharzen sind eine konstantere Qualität der Bauteile und eine kosten- und energieeffizentere Produktion. Künftig soll die Technologie auch für andere Anwendungen nutzbar gemacht werden.

Hightech-Werkstoff für die Unterhaltungselektronik
Covestro hat eine ganz neue Composite-Technologie für die effiziente Herstellung von Gehäuseteilen für mobile elektronische Geräte entwickelt, die auf Polycarbonaten und Carbonfasern basiert und aktuelle Anforderungen an besonders dünne, leichtgewichtige und trotzdem robuste Teile erfüllt. Das Unternehmen stellt daraus endlos-faserverstärkte, unidirektionale Bänder und Platten für die weitere Verarbeitung durch Kunden her.

Ihre besondere Stärke zeigen die thermoplastischen Composites (CFRTP) in Produkten der Unterhaltungselektronik. Sie bieten das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller marktgängigen Composites und sind für eine kosteneffiziente und flexible Massenproduktion geeignet. Dazu tragen auch die kurzen Zykluszeiten – mit nur wenig manueller Arbeit – und die hohen Ausbeuten bei.

RocTool, ein Spezialist in Hochgeschwindigkeitslösungen für das Warm- und Kaltformen, wird seine doppelte Induktionsheiztechnik (IDH) live vorführen. Am Stand von RocTool (Halle 6, Stand A32) können Besucher die Herstellung eines Laptop-Gehäuses aus thermoplastischen Werkstoffen beobachten, darunter auch CFRTP-Composites von Covestro. RocTool stellte seinen neuen IDH- Formprozess erstmals auf der K 2016 Fachmesse vor, zusammen mit Flex, einem führenden Elektronikhersteller, und weiteren Partnern, darunter auch Covestro.

Mehr Tempo bei der Pultrusion
Die Pultrusion ist die einzige Technologie, die sich für eine kontinuierliche Herstellung faserverstärkter Kunststoffe eignet. Sie spielt deshalb für Covestro Composites eine wichtige Rolle. Dank ihrer hohen Produktivität und den herausragenden Produkteigenschaften ermöglicht sie vielfältige Anwendungen, vor allem in der Bauindustrie. Ein aktuelles Beispiel sind Fensterrahmen, in denen neben der hohen Festigkeit auch die wärmedämmende und schalldämpfende Wirkung der Polyurethan-Composites zum Tragen kommt.

Gemeinsam mit dem Anlagenhersteller KraussMaffei arbeitet Covestro zurzeit an einer Weiterentwicklung der Pultrusion. Ziel ist eine noch größere Produktivität bei der Herstellung gerader und gekrümmter Profile mit moderner Anlagentechnik. Dazu gehört auch die Entwicklung neuer Injektionsboxen. Erste Ergebnisse präsentiert KraussMaffei auf der JEC World in Pavillon 6, Stand B 38, anhand von Anwendungen in den Bereichen Bau und Windkraft.

Kosteneffiziente Herstellung von Rotorblättern
Stichwort Windkraft: Ebenso wie leichtgewichtige Fahrzeugkonzepte ist die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen ein Kernbestandteil des Nachhaltigkeitskonzepts von Covestro. Für eine noch intensivere Nutzung der Windenergie ist eine kosteneffizientere Herstellung von Windanlagen mehr denn je gefragt.

Covestro hat ein spezielles Polyurethan-Infusionsharz für die Herstellung von Rotorblättern entwickelt. In Kombination mit verstärkenden Glasfasern vom Partner SAERTEX® und einem effizienten Fertigungsverfahren von HÜBERS ermöglicht es kurze Zykluszeiten. Dies ist ein klarer Kostenvorteil für den Hersteller. Immerhin tragen Rotorblätter rund ein Viertel zu den Gesamtkosten für neue Windanlagen bei. Außerdem zeichnet sich das Harz durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus.

Optimale Wirkung von Glasfasern
Um ihre Funktion zur Verstärkung von Kunststoffen optimal entfalten zu können, werden Glasfasern unmittelbar nach ihrer Herstellung mit einer so genannten Schlichte benetzt. Sie schützt die Glasfasern vor gegenseitiger mechanischer Beschädigung während der weiteren Verarbeitung. Ihre eigentliche Wirkung zeigt die Schlichte jedoch in glasfaserverstärkten Kunststoff-Composites, wo sie für den mechanischen Verbund zwischen Kunststoffmatrix und Faseroberfläche und damit für die Festigkeit der Composites mit verantwortlich ist.

Wässrige Polyurethan-Dispersionen des Baybond® Sortiments von Covestro werden als Filmbildner in Glas- und Carbonfaserschlichten in thermoplastischen Verbundwerkstoffen eingesetzt. Die Dispersionen zeichnen sich durch eine sehr gute Filmbildung, Elastizität, Haftung und Vergilbungsstabilität aus und halten einer hohen mechanischen Beanspruchung stand. Zur Baybond® Produktpalette gehören auch Typen, die die europäische Verordnung EU 10/2011 für Kunststoffe mit Lebensmittelkontakt erfüllen.

Neben der kontinuierlichen Weiterentwicklung seiner Produktpalette für die thermoplastischen Applikationen arbeitet Covesto zurzeit ebenfalls daran, die Baybond® Familie um Produkte für Thermoset-Anwendungen zu erweitern.

Zukunftsgerichtete AussagenDiese Presseinformation kann bestimmte in die Zukunft gerichtete Aussagen enthalten, die auf den gegenwärtigen Annahmen und Prognosen der Unternehmensleitung der Covestro AG beruhen. Verschiedene bekannte wie auch unbekannte Risiken, Ungewissheiten und andere Faktoren können dazu führen, dass die tatsächlichen Ergebnisse, die Finanzlage, die Entwicklung oder die Performance der Gesellschaft wesentlich von den hier gegebenen Einschätzungen abweichen. Diese Faktoren schließen diejenigen ein, die Covestro in veröffentlichten Berichten beschrieben hat. Diese Berichte stehen auf www.covestro.com zur Verfügung. Die Gesellschaft übernimmt keinerlei Verpflichtung, solche zukunftsgerichteten Aussagen fortzuschreiben und an zukünftige Ereignisse oder Entwicklungen anzupassen.

Covestro AG

Mit einem Umsatz von 11,9 Milliarden Euro im Jahr 2016 gehört Covestro zu den weltweit größten Polymer-Unternehmen. Geschäftsschwerpunkte sind die Herstellung von Hightech-Polymerwerkstoffen und die Entwicklung innovativer Lösungen für Produkte, die in vielen Bereichen des täglichen Lebens Verwendung finden. Die wichtigsten Abnehmerbranchen sind die Automobilindustrie, die Elektro-/Elektronik-Branche sowie die Bau-, Sport- und Freizeitartikelindustrie. Covestro, vormals Bayer MaterialScience, produziert an 30 Standorten weltweit und beschäftigt per Ende 2016 rund 15.600 Mitarbeiter (umgerechnet auf Vollzeitstellen).

Mehr Informationen finden Sie unter www.covestro.com, www.jeccomposites.com, www.sortimo.de, www.saertex.com/de, www.huebers.de und www.kraussmaffei.com.

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